energyЭнергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations1029-74482414-0341BNTU10.21122/1029-7448-2017-60-6-505-522energy-1094Research ArticleЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКАELECTRICAL POWER ENGINEERINGЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КАБЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 6–110 КВ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СШИТОГО ПОЛИЭТИЛЕНА. Часть 2THE EFFICACY OF THE CABLES OF 6–110 KW WITH XLPE INSULATION. Part 2КороткевичМ. А.KorotkevichM. A.

Адрес для переписки: Короткевич Михаил Андреевич – Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 65/2, 220013, г. Минск, Республика Беларусь. Тел: +375 17 292-65-82   elsyst@tut.by

Address for correspondence: Korotkevich Mishail А.– Belarusian National Technical University, 65/2 Nezavisimosty Ave., 220013, Minsk, Republic of Belarus. Tel.: +375 17 292-65-82    elsyst@tut.by

elsyst@tut.byПодгайскийС. И.PodgaiskiyS. I.ГоломуздовА. В.GolomuzdovA. V.Белорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarusЭнергокомплектБеларусьEnergokomplektBelarus201723112017606505522Copyright © Короткевич М.А., Подгайский С.И., Голомуздов А.В., 20172017Короткевич М.А., Подгайский С.И., Голомуздов А.В.Korotkevich M.A., Podgaiskiy S.I., Golomuzdov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://energy.bntu.by/jour/article/view/1094

Оценка целесообразности применения кабелей напряжением 6–110 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена по сравнению с кабелями на те же напряжения с бумажно-масляной изоляцией выполнена на основе метода многоцелевой оптимизации, позволяющего учесть не только количественные (приведенные затраты), но и качественные показатели. В качестве показателя надежности работы кабельной линии принята максимальная наработка на отказ (значение, обратно пропорциональное параметру потока отказов), которая у кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена на порядок больше, чем у кабельных линий с бумажной изоляцией. Комплексная оценка удобства монтажа кабельной линии показала, что монтаж кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена отличается большим в 1,2–1,6 раза удобством монтажа по сравнению с трехжильными (на напряжение 10 кВ) и в 1,4 раза – по сравнению с одножильными маслонаполненными кабелями на напряжение 110 кВ. Эффективность применения кабелей напряжением 6–110 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена доказана нами на основе метода многоцелевой оптимизации, где учитывались как приведенные затраты на сооружение и эксплуатацию кабельных линий, так и надежность ее работы, удобство монтажа и другие качественные показатели. Если учитываемые цели одинаково важны, то кабели с полиэтиленовой изоляцией на напряжение 10–110 кВ более эффективны по сравнению с трехжильными (на напряжение 10 кВ) и одножильными (на напряжение 110 кВ) кабелями с бумажной изоляцией. При этом стоимость кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена может превышать стоимость кабеля с бумажной изоляцией до двух раз. Если наиболее важная цель состоит в обеспечении минимума приведенных затрат на сооружение и эксплуатацию кабельной линии, то применение кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ наиболее целесообразно в отдельных случаях.

The assessment of the suitability of cables of 6–110 kW with XLPE insulation in comparison with cables of the same voltage but possessing paper-oil insulation has been fulfilled on the basis of the method of multi-objective optimization that makes it possible to account not only the quantitative characteristics (of reduced costs), but also qualitative ones. As an indicator of the reliability of the cable line the maximum mean time to failure (the value inversely proportional to the parameter of succession of failures), which is an order more for cable lines with XLPE insulation than for cable lines with paper insulation, is adopted. A comprehensive assessment of the convenience of installation of cable lines revealed that the installation of cable with XLPE insulation features a 1.2–1.6 times easier installation as compared to three-wire (voltage 10 kW) and 1.4 times easier installation as compared to single-core oil-filled cables (voltage of 110 kW). The efficacy of the cables 6–110 kW with XLPE insulation is proved on the basis on the method of multi-objective optimization, that took into account as the costs for the construction and operation of cable lines and the reliability of its operation, ease of its installation and other quality indicators. If the goals taken into account are considered as equally important, the polyethylene-insulated cables for a voltage of 10–110 kW is more efficient as compared to three-wire (voltage 10 kW) and solid (110 kW) cables with paper insulation. Herewith, the cost of the cable with XLPE insulation may exceed the cost of cable with paper insulation up to two times. If the most important aim is to provide the minimum reduced costs for the construction and operation of the cable line, the use of cables with XLPE insulation for voltage of 10 kW is most advisable in individual cases.

кабельные линии электропередачинапряжение 6–110 кВизоляция из сшитого полиэтиленабумажно-масляная изоляциянадежностьудобство монтажамногоцелевая оптимизацияcable linesvoltage of 6–110 kWXLPEpaper-oil insulationreliabilityease of installationmulti-purpose optimizationReferencesКороткевич, М. А. Эффективность применения кабелей напряжением 6–110 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Часть 1 / М. А. Короткевич, С. И. Подгайский, А. В. Голомуздов // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2017. Т. 60, № 5. С. 417–432. DOI: 10.21122/1029-7448-2017-60-5-417-432Korotkevich M. A., Podgaiskiy S. I., Golomuzdov A. V. (2017) The Efficacy of the Cables of 6–110 kW with XLPE Insulation. Part 1. Energetika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii SNG = Energetika. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 60 (5), 417–432 (in Russian). DOI: 10.21122/1029-7448-2017-60-5-417-432.Гук, Ю. Б. Анализ надежности электротехнических установок / Ю. Б. Гук. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1988. 224 с.Guk Yu. B. (1998) Reliability Analysis of Electrical Installations. Leningrad, Energoatomizdat Publ., Leningrad Branch. 224 (in Russian).Короткевич, М. А. Эксплуатация электрических сетей / М. А. Короткевич. Минск: Вышэйш. шк., 2014. 350 с.Korotkevich M. A. (2014) Operation of Electric Networks. Minsk, Vysheishaya Shkola Publ. 350 (in Russian).Надежность в технике. Основные понятия, термины и определения: ГОСТ 27.002–89. М.: Изд-во стандартов, 1989. 37 с.State Standard 27.002–89 (1989). Reliability in Technique. The Basic Concepts, Terms and Definitions. Moscow, Publishers of Standards. 37 (in Russian).Скопинцев, В. А. Качество электроэнергетических систем: надежность, безопасность, экономичность, живучесть / В. А. Скопинцев. М.: Энергоатомиздат, 2009. 332 с.Skopintsev V. A. (2009) The Quality of Electric Power Systems: Reliability, Security, Economy, Survivability. Moscow, Energoatomizdat Publ. 332 (in Russian).Кабели и провода. Каталог продукции. Витебск: Производственное объединение «Энергокомплект», 2015. 58 с.The Cables and Wires. The Product Catalog. Vitebsk, “Energocomplekt” Production Association, 2015. 58 (in Russian).Кабели маслонаполненные на переменное напряжение 110–500 кВ. Технические условия: ГОСТ 16441–78. М.: Изд-во стандартов, 1978. 39 с.State Standard 16441–78 (1978). Oil-Filled Cables for Alternating Voltage 110–500 kW. Specifications. Moscow, Publishers of Standards. 39 (in Russian).Пантелеев, Е. Г. Монтаж и ремонт кабельных линий: справочник электромонтажника / Е. Г. Пантелеев. М.: Энергоатомиздат, 1990. 228 с.Panteleev E. G. (1990) Installation and Repair of Cable Lines: the Handbook for Construction Electrician. Moscow, Energoatomizdat Publ. 228 (in Russian).Бронгулеева, М. Н. Кабельные линии высокого напряжения / М. Н. Бронгулеева, С. С. Городецкий. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. 512 с.Bronguleeva M. N., Gorodetskii S. S. (1963) Cable High-Voltage Lines. Moscow – Leningrad, Gosenergoizdat Publ. 512 (in Russian).Справочник по проектированию электроэнергетических систем / под ред. С. С. Рокотяна, И. М. Шапиро. М.: Энергоатомиздат, 1985. 352 с.Rokotyan S. S., Shapiro I. M. (eds.) (1985) Handbook of Design of Power Systems. Moscow, Energoatomizdat Publ. 352 (in Russian).Справочник по электрическим установкам высокого напряжения / под ред. И. А. Баумштейна, С. А. Бажанова. М.: Энергоатомидат, 1989. 768 с.Baumshtein A., Bazhanov S. A. (eds.) (1989) Handbook of Electrical High-Voltage Installations. Moscow, Energoatomizdat Publ. 768 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.